アミノ酸置換の導入による耐熱性酵素の高度熱安定化
アミノ酸置換の導入による耐熱性酵素の高度熱安定化
批准号:
62220020
负责人:
今中 忠行
金额:
$0.83万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份:
1987
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1987 至 --
中文摘要
サーモライシンより耐熱性, 比活性共に高い耐熱性中性プロテアーゼの構造遺伝子(nprM)をB stearothermophilus MK232よりクローン化し, 塩基配列を決定した. その結果, サーモライシンとは2箇所アミノ酸置換しただけの酵素であることが判明した. これらの変異(Asp37→Asn37, Glu119→Gln119)はいずれもアミノ酸が付加されたものであり, 静電気的相互作用か水素結合の強化が耐熱性の理由ではないかと考えている. この点を明らかにするため, 本酵素(NprM)とサーモライシン(TLN)をそれぞれ結晶化し, その三次構造を精密に検討した. 精密化の結果得られたNprMの主鎖の構造をTLNと比べたところ, 両者にほとんど差のないことが明らかとなった. NprMとTLNで異なる2つの側鎖のうち, Asn37は分子の外側に突き出しており, 両酵素の物性の違いに寄与するとは考えがたい. 一方, Gln119は分子内部のβ-ターン部分に位置し, 近傍の側鎖との水素結合ネットワークに関与する. Gln119のまわりの重要と思われる水素結合の距離の比較から, NprMにおいてはTLNにおけるより強固な水素結合ネットワークが形成されていることが解った.蛋白質では一般に活性状態と変成状態の間の自由エネルギーの差が5〜10kcal/mol程度であると言われている. 従って, NprMにおけるGln119近傍の水素結合ネットワークのわずかな変化に起因する自由エネルギー差が, 耐熱性向上の一因ではないかと考えられる.
英文摘要
サーモライシンより耐熱性, 比活性共に高い耐熱性中性プロテアーゼの構造遺伝子(nprM)をB stearothermophilus MK232よりクローン化し, 塩基配列を決定した. その結果, サーモライシンとは2箇所アミノ酸置換しただけの酵素であることが判明した. これらの変異(Asp37→Asn37, Glu119→Gln119)はいずれもアミノ酸が付加されたものであり, 静電気的相互作用か水素結合の強化が耐熱性の理由ではないかと考えている. この点を明らかにするため, 本酵素(NprM)とサーモライシン(TLN)をそれぞれ結晶化し, その三次構造を精密に検討した. 精密化の結果得られたNprMの主鎖の構造をTLNと比べたところ, 両者にほとんど差のないことが明らかとなった. NprMとTLNで異なる2つの側鎖のうち, Asn37は分子の外側に突き出しており, 両酵素の物性の違いに寄与するとは考えがたい. 一方, Gln119は分子内部のβ-ターン部分に位置し, 近傍の側鎖との水素結合ネットワークに関与する. Gln119のまわりの重要と思われる水素結合の距離の比較から, NprMにおいてはTLNにおけるより強固な水素結合ネットワークが形成されていることが解った.蛋白質では一般に活性状態と変成状態の間の自由エネルギーの差が5〜10kcal/mol程度であると言われている. 従って, NprMにおけるGln119近傍の水素結合ネットワークのわずかな変化に起因する自由エネルギー差が, 耐熱性向上の一因ではないかと考えられる.
期刊论文(3)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
MOTOKI KUBO;TADAYUKI IMANAKA: Journal of General Microbiology. (1988)
MOTOKI KUBO;TADAYUKI IMANAKA:普通微生物学杂志。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
TDAYUKIIMANAKA;MITSUYOSHI SHIBAZAKI;MASAHIRO TAKAGI: Nature. 324(NO.6098). 695-697 (1986)
TDAYUKIIMANAKA;柴崎光吉;高木正宏:自然。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
MOTOKI KUBO;KEIICHI MURAYAMA;KOJISETO;TADAYUKI IMANAKA: Journal of Fermeutation Techuobogy. 66(NO. ). 13-17 (1988)
MOTOKI KUBO;KEIICHI MURAYAMA;KOJISETO;TADAYUKI IMANAKA:发酵技术杂志。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
超好熱菌を用いた人工モデル細胞の創製
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批准号:17655079
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.18万
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财政年份:2005
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
高温環境で熱エネルギーに依存した活性を示すDNA ligaseの研究
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批准号:14655308
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.86万
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财政年份:2002
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
岩石中から分離した微生物の解析と利用
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批准号:13875159
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2001
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
重油分離能を有する新型バイオサーファクタントとその生産菌の解析
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批准号:11875176
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.41万
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财政年份:1999
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
新規光合成細菌がもつ生理活性作用の解析と増強
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批准号:10875164
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.41万
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财政年份:1998
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
超好熱菌の進化機構
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批准号:08875154
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.6万
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财政年份:1996
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
超好熱菌を用いた真核生物の起源に関する研究
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批准号:08257212
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$1.15万
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财政年份:1996
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
超好熱菌を研究対象とした真核細胞の起源に関する研究
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批准号:07265216
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$1.15万
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财政年份:1995
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
超好熱菌を研究対象とした真核細胞の進化経路に関する研究
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批准号:06273221
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1994
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
好熱菌遺伝子組換え体による効率的エタノ-ル生産法の開発
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批准号:03650792
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1991
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
放線菌における新規潜在性抗生物質の効率的誘発生産法の開発
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批准号:02650713
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$0.77万
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财政年份:1990
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
枯草菌における有用遺伝子の新発現制御系の開発
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批准号:63616507
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$0.96万
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财政年份:1988
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
好熱菌利用による耐然性変異酵素の迅速選択法の開発
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批准号:63550726
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1988
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
枯草菌における有用遺伝子の新発現制御系の開発
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批准号:62616506
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$0.83万
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财政年份:1987
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
β-ラクタマーゼの蛋白質工学的改変による抗生物質のアフィニティー抽出
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批准号:62550719
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$0.9万
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财政年份:1987
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
ストレプトマイシン生合成遺伝子群のクローニングとクラスター構造の解析
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批准号:60550682
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.15万
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财政年份:1985
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
放線菌における宿主・ベクター系の開発と利用
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批准号:58550648
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$0.96万
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财政年份:1983
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
Bacillus層細菌における蛋白質分泌用プラスミドベクターの開発
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批准号:58220018
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项目类别:Grant-in-Aid for Special Project Research
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资助金额:$1.15万
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财政年份:1983
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
醗酵産物(トリプトファン)の生産収率向上におけるプラスミドの利用
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批准号:X00210----475733
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.45万
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财政年份:1979
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
バシトラシン生産におけるプラスミドの役割
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批准号:X00095----265284
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (D)
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资助金额:$0.28万
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财政年份:1977
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负责人:今中 忠行
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依托单位:
海外基金